Glosario (Geomorfologia e Hidraulica Fluvial)

ANEXO A1

GLOSARIO

ANEXO 1. GLOSARIO

UNIVERSIDAD DEL CAUCA

1

Abanico fluvial: formación de sedimentos que se origina cuando una corriente sale de un valle angosto de pendiente fuerte y llega a un valle amplio de pendiente baja. Su forma semeja un segmento de sección cónica, visto en planta parece un abanico y tiene una pendiente uniforme desde el ápice hasta el borde final. Se presenta normalmente en áreas áridas y montañosas con pendientes fuertes, aunque en ocasiones se encuentra en zonas húmedas.

Acorazamiento del cauce: proceso natural que ocurre cuando el lecho tiene sedimentos con gradaciones extendidas de forma que el flujo de agua remueve las partículas finas ocasionando un reacomodo de las partículas más gruesas que forman una capa protectora o coraza, que mantiene debajo de ella a toda la granulometría original, incluyendo los granos mas finos. Agradación: proceso que se presenta si el nivel del lecho del río se eleva o si las márgenes se desplazan hacia el interior del cauce y ocurre cuando hay excesos de sedimentos que la corriente no puede arrastrar. Aluvión: material depositado por una corriente en un cauce, la planicie de inundación, un abanico aluvial o un delta. Amenaza: probabilidad de ocurrencia de un evento potencialmente desastroso durante cierto período de tiempo en un sitio dado. Ancho de la superficie libre del agua: ancho de la sección del cauce en la superficie del agua. Según el ancho los cauces pueden ser: pequeño, si ancho < 30 m; medio, si ancho entre 30 y 150 m; amplio, si ancho > 150 m.

ANEXO 1. GLOSARIO


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Ángulo de reposo: máximo ángulo (medido con relación a la horizontal) que pueden tener naturalmente materiales como arenas y gravas. Antidunas: forma de lecho en que se adopta aproximadamente una forma de tren de ondas en el lecho del cauce que se manifiesta también en la superficie del agua. Aunque las partículas se muevan aguas abajo, las ondulaciones pueden permanecer en el sitio o también pueden moverse. Las antidunas siguen un proceso de formación cíclico que demora de 0.5 a 2 minutos. Ellas crecen al moverse aguas arriba, luego se destruyen y después son lavadas por el flujo para empezar otra vez el ciclo. El coeficiente de rugosidad de Manning varia entre 0.012 y 0.020.

Arcilla: material pasante del tamiz N° 200 (0.074 mm) que tiene plasticidad dentro de cierto rango de contenido de agua y es bastante resistente cuando está seco (Sistema de Clasificación Unificada de Suelos EUA). Area mojada: área de la sección transversal del cauce por debajo de la superficie libre del agua y perpendicular a la dirección del flujo. Arena: material granular con tamaño mas pequeño que 2 mm y mayor que 0.062 mm. (Sistema de Clasificación Unificada de Suelos EUA). Avulsión: cambio brusco en el curso de un río, el cual ocurre usualmente cuando el flujo irrumpe a través de las bancas. Está usualmente asociado con grandes crecidas o eventos catastróficos. Banca del cauce: lados o pendientes laterales de un cauce que confinan el caudal. Banca izquierda, derecha: lados de un cauce vistos hacia aguas abajo. Barra: depósito alargado de material aluvial, sin vegetación permanente, que se forma dentro o a los lados de los ríos. Barra punta: depósito aluvial de arena o grava que carece de vegetación permanente. Ocurre en un cauce en el interior de un meandro, usualmente, un poco hacia aguas abajo del vértice de la curva.

ANEXO 1. GLOSARIO


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Basculamiento: cambio de pendiente en el fondo del río.

1) Erosión. 2) Sedimentación. Bloques articulados: bloques en concreto de diferentes formas colocados sobre una pendiente, unidos entre ellos y sujetos a la fundación, buscando un moderado grado de protección. La vegetación puede crecer libremente o se planta entre los bloques por encima del nivel del agua,

Bocatoma: estructura hidráulica diseñada para captar y dirigir el agua directamente de ríos sin regular o de embalses, a la estructura de conducción. Las bocatomas son frecuentemente parte de un nudo hidráulico compuesto por una presa derivadora, vertedero de descarga de aguas de excesos, descargas de fondo para evacuar sedimentos, canal de aproximación, cámara de entrada, sistema de conducción y obras de control fluvial. Las bocatomas trabajan junto con estructuras de conducción para llevar el agua al sitio de consumo o para regular y dar salida al agua durante crecientes.

Bocatoma lateral con presa derivadora Bordes de cauce principal: extremos o límites del cauce principal que lo separan de las laderas y/o zonas de inundación.

Nivel base o punto de control

ANEXO 1. GLOSARIO


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Bordos o albardones: son crestas bajas paralelas al curso del río, pierden altura y pendiente a medida que se alejan del mismo, su mayor altura se presenta cerca al cauce del río, debido a la acumulación de sedimentos causados por pérdidas repentinas de capacidad de transporte cuando el río desborda sus márgenes. Canal: conducto por el cual circula un fluido con una superficie libre sometida a la presión atmósférica. De acuerdo con su origen, un canal puede ser natural o artificial.

Canalización: alineación y profundización de un cauce natural. Cantos: fragmento de roca que está en el rango de tamaño entre 64 a 250 mm. (Sistema de Clasificación Unificada de Suelos EUA). Captación: conjunto de estructuras hidráulicas, de forma y características variadas, que permiten tomar y derivar un determinado caudal desde la fuente (generalmente un río), sin o con regulación o embalse, para luego ser conducido a los sitios de consumo. Carga de sedimentos: cantidad de sedimentos que es movida por una corriente ya sea en el fondo o en suspención. Carga de lecho: material que tiene su origen en el cauce del río y puede ser transportado como carga de lecho en el fondo o como carga de lecho suspendida. La carga de lecho es generalmente granular de tipo piedras, gravas, y arenas. La carga suspendida está formada usualmente de arenas, limos y arcillas.

Transporte de lavado Sl

Transporte del lecho en el fondo Sbb

Transporte total del lecho Sb

Transporte del lecho en suspensión Sbs

Transporte en suspensión Ss

Transporte total St

ANEXO 1. GLOSARIO


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Carga de lecho en el fondo: material del lecho que es transportado en una capa próxima al fondo ya sea por deslizamiento, rodamiento o saltación, y tiene un espesor aproximadamente igual a dos veces el diámetro de la partícula media. Carga de lecho suspendida: material del lecho que es transportado en suspensión por el flujo de agua. El líquido levanta las partículas debido a su velocidad y turbulencia. La carga de sedimentos en suspensión puede representar el 90% o mas de todo el transporte sólido de un río. Carga en suspención: material del lecho que es transportado en suspensión (carga de lecho en suspensión) por el flujo de agua debido a su velocidad y turbulencia. El origen del sedimento puede ser fluvial o provenir de la cuenca de drenaje (carga lavada). Carga lavada: sedimentos que tienen su origen en la cuenca hidrográfica con tamaño de partículas menores que las representativas del sedimento en el fondo del cauce. La carga lavada está formada por partículas muy finas especialmente limos y arcillas que son mantenidas fácilmente en suspensión debido a su poco peso. El tamaño es usualmente menor que 0.062 mm para cauces de lecho arenoso. Arcillas, limos y arenas se consideran como carga lavada en cauce formados por grava gruesa y piedra. Carga total: sedimentos compuestos por la carga de lecho mas la carga suspendida. Cárcavas: depresiones alargadas que recogen las aguas que descienden de una loma. Se componen de suelos erodados y con muchos drenajes profundos que se encuentran exclusivamente en las terrazas y abanicos coluviales y cuyo perfil no es definido. No son cultivables. Requieren prácticas especiales de conservación Cauce: fondo y lados que confinan el flujo de una corriente natural o artificial. Cauce aluvial: cauce de un río formado en material aluvial sin roca susceptible de ser expuesta al flujo. Es un cauce controlado por las interacciones entre el flujo y las fronteras sólidas deformables.

ANEXO 1. GLOSARIO


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Cauce anastomosado o ramificado: cauce dividido en varios brazos para caudales medios y bajos por islas o barras. El ancho de las islas o barras es mayor que aproximadamente tres veces el ancho del agua. Los brazos individuales están mas separados que aquellos de un cauce trenzado. Las islas pueden desplazarse hacia aguas abajo, pero cuando una isla permanece en su mismo sitio es cubierta por vegetación.

Cauce en estuario: cauce que se presenta en las desembocaduras a los océanos, están altamente influenciados por las mareas y pueden contener estratos o mezcla de agua salada. Cauce en pantano: cauce normalmente muy amplio por no existir pendiente o ser muy pequeña, además presenta zonas muertas y saturadas por altos niveles freáticos. Los tirantes son reducidos y se crea un ambiente favorable para el crecimiento de la vegetación. Cauce cohesivo: cauce alojado en materiales predominantemente arcillosos. Cauce divagante: cauce que presenta procesos erráticos de desplazamiento, erosión y sedimentación sin modelos definidos de meandros o trenzamientos. Cauce estable o en equilibrio: condición que existe cuando una corriente tiene pendiente y sección transversal que permiten el transporte de agua y sedimentos sin agradación ni degradación del lecho o de las bancas del cauce. Cauce incisado: cauce en estado de degradación que raramente se desborda. Cauce meándrico: cauce que presenta un proceso caracterizado por erosión de las bancas y depósito de sedimentos en barras. Se caracteriza por tener curvas de sentido contrario unidas por tramos rectos y cortos. Normalmente, la pendiente es baja, propia de valles amplios. Pueden presentar erosión en las márgenes concavas o exteriores de las curvas, principalmente en los tramos de aguas abajo.

ANEXO 1. GLOSARIO


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Existen profundas depresiones del fondo en las curvas y altas velocidades en las cercanías de las márgenes cóncavas. Los tirantes en las transiciones son menos profundos si se comparan con los que ocurren en las curvas. La sinuosidad es mayor que 1.06. El material transportado es arenoso. Cauce no aluvial: cauce de un río formado enteramente en roca. Cauce no cohesivo: cauce alojado en materiales formados por partículas sueltas. Cauce principal: cauce formado por el caudal dominante, o sea el que, en promedio, llena el cauce hasta el punto de desbordarse por las laderas. Borde del cauce principal Cauce de inundación Cauce de inundación o ladera izquierda Cauce principal o ladera derecha Cauce ramificado: ver cauce anastomozado. Cauce recto: tiene una sinuosidad pequeña para niveles altos del río, con valor entre 1.0 y 1.05. El cauce para niveles bajos desarrolla barras alternadas y el thalweg se ubica entre las barras siguiendo un alineamiento sinuoso.

Cauce trenzado: cauce dividido en varios brazos a lo largo de su recorrido, que se entrelazan y se vuelven a separar por islas o barras pequeñas, para caudales bajos a medios. El ancho de las islas o barras es menor que aproximadamente tres veces el ancho del agua. Tiene el aspecto de un cauce amplio único con

NAME

NAB

ANEXO 1. GLOSARIO


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algunos brazos que transportan agua. Estos cauces son amplios y las márgenes no están definidas. En las crecientes, el agua cubre todos los brazos y grandes cantidades de sedimentos se depositan rellenando los cauces antiguos. Por ello, en la siguiente época de estiaje se forman nuevos cauces entrelazados. Generalmente, estos cauces tienen pendientes altas, el material es grueso y llegan a ellos grandes cantidades de sedimentos. La principal característica de los ríos trenzados es que están sujetos a un proceso de sedimentación. Caudal: volumen de agua pasando a través de la sección de un cauce en la unidad de tiempo. Caudal anual: máximo caudal en un año, ya sea el diario o el instantáneo. Caudal de diseño: caudal máximo que se espera pueda presentarse durante la vida útil de una estructura y que se adopta para su diseño. Caudal dominante: caudal formativo de un cauce principal. El caudal dominante determina las dimensiones principales y características del cauce natural. Depende del caudal máximo y mínimo, la duración y la frecuencia de la creciente. Para corrientes peremnes, se asume normalmente que el caudal dominante es aproximadamente igual a la media anual del caudal máximo, que varía entre el caudal con período de retorno de 1.5 años para regiones húmedas y 10.0 años para regiones áridas. Cuando se consideran relaciones hidráulicas geométricas, el caudal dominante puede ser tomado como el caudal a banca llena con un período de retorno de aproximadamente 1.5 años en la mayoría de los cauces naturales. Caudal máximo probable: caudal de creciente poco frecuente calculado por métodos hidrológicos, usualmente para el diseño de estructuras hidráulicas como rebosaderos. Caudal medio o normal: es el caudal que prevalece durante gran parte del año. Caudal sólido: volumen de sedimentos por unidad de tiempo que cruza una sección transversal de un río. Caudal unitario: relación entre el caudal total y el ancho de la superficie libre del agua. Clasificación de corrientes: sistema que facilita la descripción de las características de los ríos agrupadas por similitudes morfométricas. Provee las bases para: predecir el comportamiento de los ríos desde su apariencia, desarrollar relaciones empíricas para tipos de corrientes individuales, extrapolar datos de otros ríos con tipo de corriente similar, comunicarse más efectivamente con otros profesionales que estén relacionados con los ríos. Permite: inferir

ANEXO 1. GLOSARIO


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algunas cosas sobre los procesos críticos operando en un tipo de corriente particular, determinar impactos pasados, anticipar consecuencias futuras de alternativas y estrategias de manejo, evaluar el potencial para la recuperación natural, determinar el proceso evolutivo de los estados de ajuste del canal, desarrollar diseños de restauración de canales que más se acomoden a las tendencias naturales del funcionamiento de corrientes estables. Algunos sistemas de clasificación son: Davis (1899), simple, basado en las características de juventud, madurez y vejez de un río, asociadas respectivamente a sus pendientes (altas, moderadas y suaves) y a los procesos de producción, transporte y depositación de sedimentos; Leopold & Wolman (1957), basado en el patrón de alineamiento del canal (rectos, serpenteantes y trenzados); Shumm (1963), amplió el sistema de clasificación anterior agregando un criterio de la estabilidad del canal (estable, erodando y depositando) asociándolo con el modo de transporte de sedimentos (carga mezclada, carga suspendida y carga de lecho); Shumm (1973), basado en el patrón de alineamiento del canal, su estabilidad y carga de sedimentos; Brice y Blogett (1978), clasificación orientada hacia la estabilidad lateral de los ríos, tipo de materiales, forma del cauce y del valle; Rosgen (1994), analizó los diferentes sistemas de clasificación existentes en su momento y agregó otros aspectos geomorfológicos para ofrecer un sistema de clasificación que permite conocer la evolución de los cauces según los procesos actuales que se presentan; consta de cuatro niveles que comprenden descripción geomórfica cualitativa y cuantitativa, evaluación de la condición de la corriente y sus potencialidades y la verificación en campo. Coeficiente de cantidad de movimiento, momentum o de Boussinesq: coeficiente de velocidad que tiene en cuenta la distribución no uniforme de las velocidades en un canal. Es aproximadamente igual a 1.0 en canales prismáticos pero puede alejarse bastante de este valor en cauces naturales.

AVAv

AV

dAv2

2

2

2

´ ∑∫ ∆≈=β

Coeficiente de energía o de Coriolis: coeficiente de velocidad que tiene en cuenta la distribución no uniforme de las velocidades en un canal. Se aplica a la cabeza de velocidad. Es aproximadamente igual a 1.0 en canales prismáticos pero puede alejarse bastante de este valor en cauces naturales.

AVAv

AV

dAv3

3

3

3

´ ∑∫ ∆≈=α

Coeficiente de rugosidad: medida numérica de la resistencia a la fricción de un fluido en un conducto.

ANEXO 1. GLOSARIO


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Colchacretos: especies de bolsas de material sintético muy resistente cosidas entre sí para formar colchas interconectadas. Las bolsas están unidas con ductos que permiten el llenado con un mortero de concreto rico en cemento que cuando se endurece forma revestimientos suficientemente resistentes para proteger contra la acción erosiva del agua y flexibles para llenar espacios socavados de las bancas y el lecho del cauce. Coluvión: material proveniente del desprendimiento de las laderas. Confluencia: unión de dos o más corrientes. Conos aluviales: son formas resultantes de la acumulación de los sedimentos transportados por corrientes fluviales procedentes de las altas vertientes, que encuentran una disminución marcada de la pendiente en las partes bajas de las montañas para su depositación. Contracción: efecto de la constricción del flujo en un cauce debido a la reducida capacidad para el paso de un caudal. Control artificial: presencia en un cauce de estructuras hidráulicas como estribos y pilas de puentes, presas, espolones, escalones, etc. Control geológico: presencia en un cauce de controles estructurales como fallas, lineamientos, sinclinales, anticlinales, a estratos más resistentes. Corriente: cuerpo de agua que corre en un cauce con tamaño variable entre un río grande o un pequeño riachuelo. Corriente efímera: corriente o tramo de una corriente que no tiene agua durante ciertos períodos del año. Corriente perenne: corriente o tramo de una corriente que transporta agua todo el año o la mayor parte de él. Corriente perenne pero instantánea: corriente caracterizada por niveles de agua variando rápidamente, como indica un hidrograma con pico agudo. Corte de meandros: es el resultado de la expansión de la curvatura de un meandro, su estrangulamiento y finalmente el corte del mismo. En la evolución de un meandro, las curvas aumentan su longitud, pero debido a la erosión de las márgenes exteriores de las curvas, se produce un acercamiento entre las márgenes cóncavas hasta que ocurre un estrangulamiento y ésta se corta. Esto sucede durante avenidas grandes cuando se excede la capacidad del cauce y el

ANEXO 1. GLOSARIO


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agua pasa sobre la parte más estrecha, erosionando las márgenes y produciendo un cauce más corto llamado corte o rectificación.

Eventualmente, este nuevo cauce amplio y profundo aísla al antiguo meandro dejándolo como un lago en forma de cuerno o herradura. El corte de meandros es empleado en numerosos ríos del mundo para reducir las distancias y mejorar los radios de curvatura. Cruce: tramo relativamente corto y bajo de una corriente situado entre curvas.

Cuenca de drenaje: área confinada por divisorias de agua teniendo frecuentemente una salida para el flujo de escorrentía. Curva de calibración de caudales: representa h la relación entre la profundidad del agua y el caudal en una sección transversal del cauce.

Q

ANEXO 1. GLOSARIO


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Curva de energía específica: relaciona la h profundidad del agua con la energía específica yc

E mínima E Delta: depósito de material generalmente fino. Ocurre donde la velocidad se reduce repentinamente por la entrada de la corriente a un gran cuerpo de agua como puede ser un lago, un embalse o el mar. Los deltas tienen una forma generalmente triangular en que la corriente descarga a través de un sistema de cauces de diferentes dimensiones. Defensa: obra de protección de márgenes, usualmente permeable, que se realiza mediante obras longitudinales de revestimiento de orillas o con diques longitudinales. Degradación o erosión de ríos: proceso que se presenta si el nivel del lecho baja o si las márgenes se desplazan hacia afuera y ocurre cuando la carga de sedimentos es inferior a la capacidad de transporte del flujo de agua. Depósitos coluviales: son depósitos constituidos por detritos acarreados dentro del valle por el lavado de las pendientes y mezclados en cantidades variables con el material del talud. Desviación: estructura que tiene por objeto dejar en seco el sitio de construcción de una obra hidráulica para lo cual hay que cambiar temporalmente el curso del río. Diámetro mediano: tamaño de una partícula que corresponde al 50% de una curva granulométrica de forma tal que la mitad de las partículas (por peso para muestras de arena, limo o arcilla y por número de elementos para gravas) son mas grandes y la otra mitad son mas pequeñas. Dinámica fluvial: cambio del cauce en que intervienen como fuerza activa el caudal circundante y como elementos pasivos los sedimentos del contorno del cauce. Dique: estructura para el realce de orillas contra inundaciones o para el cierre de brazos o rompederos. Se usa adicionalmente como vía de comunicación terrestre. Puede construirse en tierra, en piedra o en material procedente de dragados. Debe retirarse suficientemente de la orilla y tener las dimensiones y materiales

ANEXO 1. GLOSARIO


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adecuados para evitar el rebose, el volcamiento, el deslizamiento y tener todas las protecciones contra tubificación y socavación. Dique encauzador: dique que se extiende a uno o ambos lados de los estribos de un puente, principalmente hacia aguas arriba, para dirigir el flujo a través de la abertura. Algunos diques encauzadores también se extienden hacia aguas abajo del puente.

Divagación de la corriente: movimiento que ocurre eventualmente en el cauce principal dentro del plano de inundación propio de zonas bajas inundables y de piedemonte.

Divergencia: separación de dos o mas corrientes. Dragado: extracción de materiales del lecho o de las márgenes de un cauce por medios manuales o mecánicos.

Dunas: forma de lecho con ondulaciones mayores que los rizos con pendiente más suave aguas arriba y ángulo de reposo aguas abajo. La longitud de las dunas varía entre 0.6 m y varios metros. Se presentan cuando el esfuerzo cortante aumenta para causar movimiento de partículas pero con números de Froude menores que 1. Su distribución en el lecho y su altura son bastante irregulares. El coeficiente de rugosidad de Manning varía entre 0.018 y 0.040.

Dunas con rizos Dunas

ANEXO 1. GLOSARIO


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Ecuación de Chezy: RICV = Ecuación de continuidad: Q = VA

Ecuación de Manning: 2/13/21 IRn

V = en sistema métrico de unidades

Ecuación de la energía: Representa las pérdidas de energía que se producen por el desplazamiento de un fluido de un punto a otro a lo largo de un conducto.

∑hp = ∑hf + ∑hl

Ecuación de energía específica: representa la energía de un fluido referida a la solera del canal.

Ecuación de momentum o cantidad de movimiento: El cambio de momentum por unidad de tiempo en el cuerpo de agua en un cauce, según la segunda ley de Newton, es igual a la resultante de todas la fuerzas externas que actúan sobre el cuerpo.

Σ fuerza externas = fuerza total externa de fricción + fuerza debida al peso del agua entre dos secciones transversales + fuerzas resultantes de las presiones actuantes sobre las secciones transversales. Embalse: volumen de agua retenido en un vaso topográfico natural o artificial gracias a la realización de obras hidráulicas.

Río

Embalse Presa

∑+++=++2

1

222

2

211

1 2´

2´ hp

gVpZ

gVpZ α

γα

γ

gVhE2

´2

α+=

2 2 1 1( ) fuerzas externasQ V Vρ β β− =∑

ANEXO 1. GLOSARIO


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Encajonamiento: ver incisión de cauces. Encauzamiento: arreglo o intervención realizado en un tramo de un río para: protección frente a inundaciones, protección de las márgenes del río, fijación de un cauce estable para el río, mejorar las condiciones del flujo de agua, formación o fijación de un canal navegable y recuperación de los valores naturales de un río. Energía específica: energía de un fluido referida al fondo del cauce sin tener en cuenta la energía de posición. Energía total: representa los componentes de energía de posición, energía de presión y energía cinética. CAT = Z + P/γ + V2/2g V2/2g CP = Z + y H h = y = P/γ Z Cota solera del canal P.R. Enrocado: roca triturada o bloques pre-fabricados de concreto tirados o colocados para proteger una estructura, las bancas de un río o un terraplén de la erosión (rip-rap). Equilibrio del fondo del río: ocurre cuando el fondo del río no sufre modificaciones en su cota. Equilibrio en ríos: ocurre cuando no varía el perfil del fondo y de las márgenes del cauce y por lo tanto existe equilibrio entre los sedimentos que son transportados hacia el sitio y desde el sitio. Erosión: proceso por el cual la superficie de la tierra se desgasta por acción de agentes externos como agua, hielo, viento, variaciones térmicas, organismos vivos o el hombre. Este proceso incluye la meteorización, que no implica transporte de material.

ANEXO 1. GLOSARIO


16

Esfuerzo cortante o fuerza tractiva: fuerza que actúa sobre el lecho de un cauce en la dirección del flujo. Esfuerzo cortante crítico o fuerza tractiva crítica: fuerza tractiva máxima que no causa erosión importante en el material que forma el lecho del cauce en una superficie plana. Espigón: estructura en forma de terraplén o pared que se apoya o empotra en las bancas de un cauce y se construye transversalmente al flujo sin atravesarlo de lado a lado. Su función es desviar las líneas de corriente alejándolas de la orilla donde se construyen y evitar así que ésta sea erosionada. Además, los espigones reducen velocidades locales favoreciendo que entre ellos se depositen materiales que arrastra el río lo que permite el crecimiento de vegetación nativa. Otros propósitos de los espolones son proteger estructuras y aumentar la profundidad con propósitos de navegación. se pueden construir en diferentes materiales, los mas comunes son: enrocado, gaviones, bolsacretos, estructuras de patas, tubería metálica.

Espolón: ver espigón. Estribo: elemento de la infraestructura de un puente que sirve de cimentación y apoyo con las laderas.

ANEXO 1. GLOSARIO


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Estructuras de conducción del agua: transportan el agua de un punto a otro, o unen dos fuentes de caudales. Estructuras de contención: mantienen un desnivel entre aguas arriba y aguas abajo. Son en general presas que interceptan la corriente de los ríos en los cañones o valles fluviales elevando el nivel de aguas arriba y generando un embalse en el vaso topográfico natural. Estructuras de control fluvial: obra construida en un río o colocada en su proximidad con el fin de deflectar la corriente, inducir la depositación de sedimentos, la socavación, o en general, modificar el régimen de flujo y sedimentos de una corriente. Estructuras de derivación: estructuras dispuestas para elevar el nivel del agua contribuyendo a incrementar la carga y facilitar su captación con diferentes propósitos. Estructuras de disipación de la energía del agua: obras para amortiguar el poder erosivo del agua evitando su acción destructora. Pueden ser canaletas amortiguadoras, saltos de trampolín sumergido, saltos de squi, bafles, etc.

Estructuras de evacuación de aguas de exceso: son los vertederos, rebosaderos o aliviaderos que sirven para evacuar el agua sobrante en forma controlada durante épocas de creciente. En algunos casos estas estructuras se construyen en el cuerpo de la presa y en otras, separadamente.

Estructura geológica: presencia de fallas, pliegues, buzamiento, estratificación de capas, fracturamiento, folicaciones.

ANEXO 1. GLOSARIO


18

Estructuras hidráulicas: obras de ingeniería necesarias para lograr el aprovechamiento de los recursos hídricos y controlar su acción destructiva.

Estructuras de patas: se construyen en concreto y se usan normalmente como estructuras de coraza o recubrimiento para los espolones en roca. Tienen mayor aplicación en obras costeras. Se usan de dos patas (dolos), de tres patas (tribares), de cuatro patas (tetrápodos), de cinco patas (pentápodos), de seis (hexápodos) y de ocho (octápodos). No se recomiendan de cinco por la inestabilidad estructural individual. Para su construcción se usan formaletas y se aprovecha el suelo para enterrar una de las patas. Se construyen en un lugar adecuado y luego se transportan y se colocan, para lo cual se dejan ganchos de acero. Pueden pesar desde algunos kilos hasta 30 toneladas, dependiendo del tamaño usado. Estructuras de regulación: controlan la acción erosiva de las corrientes en el fondo y orillas de los cauces. Las estructuras reguladoras no crean como regla general embalses sino que actúan sobre la dirección y la magnitud de las velocidades de flujo. Además de su función protectora, pueden garantizar las profundidades y condiciones necesarias para navegación y flotación de maderas, crear condiciones para captación de aguas en los ríos, ganar tierras al mar, etc. Pueden pertenecer a este grupo los diques, las baterías de espolones, los azudes, etc.

Filtro: capa de material sintético, arena, grava o piedra que se coloca entre el suelo natural y el material de revestimiento buscando tres propósitos: prevenir la

1. Banca del río 2. Dique 3. Espolones 4. Traviesas 5. Presas de cierre

Novak, P., Moffat, A.I.B., Nalluri, C. y Narayanan, R. 1990.

ANEXO 1. GLOSARIO


19

pérdida de suelo, evitar la falla del revestimiento dentro del suelo y permitir el drenaje natural de la ladera. Flujo a presión: movimiento del fluido que se realiza por conductos cerrados sobre los que ejerce una presión distinta a la atmosférica. El movimiento se logra principalmente por la acción de la fuerza debida a la presión hidráulica. Tubos piezométricos

Eje de la tubería

Nivel de Referencia

Flujo libre: movimiento del fluido que se realiza por conductos abiertos o cerrados parcialmente llenos, de forma que existe una superficie libre que está en contacto con la atmósfera. El movimiento se realiza principalmente gracias a la fuerza de la gravedad. Superficie del agua h Solera del canal Nivel de Referencia Flujos altos: se presenta flujo a presión o en vertedero en la zona de un puente, situaciones que deben ser evitadas en el diseño. Flujos bajos: cuando existe flujo libre a través del puente. Flujo crítico: representa condiciones inestables del flujo entre subcrítico y supercrítico. Fr = 1. Flujo subcrítico, tranquilo o lento: las fuerzas gravitacionales ejercen gran influencia sobre el flujo, que se caracteriza por tener profundidades mayores que la profundidad crítica y velocidades bajas menores que la crítica del flujo. Numero de Froude (Fr ) < 1. Es el mas común en ríos. El control del flujo está aguas abajo.

ANEXO 1. GLOSARIO


20

Flujo supercrítico, rápido o torrencial: las fuerzas inerciales son dominantes sobre el flujo, que se caracteriza por tener profundidades menores que la profundidad crítica y velocidades altas mayores que la crítica del flujo. Numero de Froude (Fr ) >1. El control del flujo está aguas arriba. Flujo helicoidal: movimiento tri-dimensional de las partículas de agua a lo largo de una espiral en la dirección del flujo que es de la mayor importancia en las curvas de un cauce. Su efecto es remover partículas de suelo en la banca cóncava o externa y depositarlas en la banca opuesta en forma de barra.

Flujo uniforme: los parámetros hidráulicos del flujo permanecen constantes a lo largo del conducto. Flujo variado: los parámetros hidráulicos del flujo varían a lo largo del conducto. Flujo permanente: los parámetros hidráulicos del flujo permanecen constantes en el tiempo. Flujo no permanente: los parámetros hidráulicos del flujo varían en el tiempo. Flujo sobre las bancas: movimiento del agua sobre las bancas o sobre el borde del cauce principal hacia las laderas de un río debido al incremento de los niveles del agua o a la escorrentía superficial. Formas de lecho o formas de fondo: forma reconocible del lecho de un cauce. En ríos de arenas se presentan: lecho plano, rizos, dunas, antidunas, rápidos y pozos). En ríos de gravas y material más grueso se presentan: saltos y pozos, escalones-pozos, caídas-pozos. Fuerza tractiva o esfuerzo cortante: fuerza que actúa sobre el lecho de un cauce en la dirección del flujo. Fuerza tractiva crítica o esfuerzo cortante crítico: fuerza tractiva máxima que no causa erosión importante en el material que forma el lecho del cauce. Gavión: cajón de alambre relleno de piedra. Usualmente es de forma rectangular o cúbica pero también puede ser cilíndrico.

ANEXO 1. GLOSARIO


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Geomorfología: rama de la fisiografía y de la geología que trata de la forma de la tierra, la configuración de su superficie y los cambios que ocurren debido a la erosión o sedimentación. Geomorfología fluvial: ciencia que trata de la morfología (forma) y la dinámica de las quebradas y ríos. Estudia la estructura y forma de los ríos, incluyendo la configuración del cauce en planta, la geometría de las secciones transversales, la forma del fondo y las características del perfil. Gradiente hidráulico o gradiente de energía: pendiente de la línea de energía total. Representa la variación de la energía total respecto a la longitud del conducto, o sea la pérdida por fricción por unidad de longitud real del conducto en un tramo recto.

Grava: partícula usualmente de roca, con diámetro entre 2 y 64 mm. (Sistema de Clasificación Unificada de Suelos EUA). Imbricación: posición que adoptan las partículas de sedimentos gruesos cuando han estado a punto de ser movidas por el flujo de agua. Hidráulica: ciencia aplicada que estudia el movimiento del agua especialmente en tuberías, canales, estructuras y en el suelo. Hidráulica fluvial: estudio del comportamiento de los ríos con relación a caudales líquidos y sólidos, niveles, velocidades de flujo, variaciones del fondo por degradación y sedimentación, capacidad de transporte de sedimentos y ataques contra las márgenes.

Lh

SI ff ==

ANEXO 1. GLOSARIO


22

Hidrograma: representa la variación del caudal Q de escorrentía con respecto al tiempo. t Hidrología: ciencia que estudia la ocurrencia, distribución y circulación del agua en la tierra. Imbricación: posición de las partículas de sedimento del lecho de un cauce en que se encuentran colocadas unas sobre otras como pizarras. Incisión de cauces: resultado del desequilibrio entre la capacidad de transporte de la corriente y el suministro de carga sólida, de forma que las aguas aumentan su carga sólida tomando sedimentos del lecho del río, produciendo erosión del fondo y un encajonamiento de los caudales en ríos progresivamente mas profundos.

Inundación: acumulación de agua causada por: lluvias intensas sobre áreas planas; deficiencias de drenaje; desbordamiento de corrientes naturales; desbordamiento de ciénagas; avalanchas producidas por erupciones volcánicas, sismos, deslizamientos y formación de presas naturales; obstáculos al flujo por la construcción de obras civiles y sedimentación de cauces. Islas: depósito de materiales que se forman dentro de los ríos y que permanecen con vegetación. Son visibles para caudales medios o normales y dividen el flujo de una corriente. Algunas islas se originan por crecimiento de vegetación en una barra, por depósito de sedimentos aluviales o por la confluencia de corrientes tributarias.

ANEXO 1. GLOSARIO


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Juventud del río: corresponde a la parte más alta de la cuenca hidrográfica en donde se originan el caudal y los sedimentos. Está caracterizada por tener fuertes pendientes, velocidades altas, erosión vertical alta y caudales bajos. El cauce transcurre por relieves escarpados y estratos rocosos principalmente. La energía del río se consume en profundizar el cauce. Presenta muchos tributarios cortos y rectos, sección transversal en forma de V con cañones estrechos y profundos, no hay llanura de inundación y el cauce tiene rápidos y cascadas a través de lecho rocoso. Jack: elemento utilizado para controlar el flujo sobre las bancas de un cauce y protegerlas contra erosión. Consiste de tres brazos mutuamente perpendiculares, rígidamente vinculados en el centro. Ladera: zona del río situada hacia cada lado por fuera del borde del cauce principal. Ladera izquierda, derecha: zonas hacia los lados de un cauce vistas hacia aguas abajo. Lecho: fondo de un río. Lecho plano sin transporte: forma de lecho en que la resistencia al flujo anterior al inicio del movimiento de sedimentos es equivalente a la situación de un cauce en lecho fijo. La resistencia al flujo depende básicamente de la rugosidad del lecho. Los valores del coeficiente n de Manning varían entre 0.012 y 0.014 dependiendo del tamaño de la arena. Después de que se inicia el movimiento, un lecho plano puede presentar rizos para arenas menores que 0.5 mm o dunas para arenas de tamaños mayores.

Lecho plano con transporte: forma de lecho en que las dunas tienden a desaparecer a medida que se incrementa el número de Froude y condiciones de lecho plano se presentan, provocando una disminución en la rugosidad del lecho. En este caso, el coeficiente de rugosidad de Manning varía entre 0.010 y 0.013. Un lecho con dunas puede cambiar directamente a uno con ondas estacionarias sin necesariamente implicar la formación de lecho plano.

Limo: material con tamaño más pequeño que 0.062 mm y mas grande que 0.004 mm que tiene poca plasticidad y poco resistente cuando seco (Sistema Unificado de Clasificación de Suelos EUA).

ANEXO 1. GLOSARIO


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Líneas de energía: permiten visualizar los componentes de la energía hidráulica de un fluido en movimiento a lo largo de un conducto. Son tres: línea estática, línea de alturas totales y línea de alturas piezométricas. Línea de energía total: línea que representa la elevación de la energía total del flujo considerando energía de posición, de presión y de velocidad. Línea freática: frontera superior de la superficie de filtración del agua hacia las laderas de una corriente. Litología: parte de la Geología que trata de las rocas, especialmente del tamaño y de sus características físicas y químicas. Madrevieja: antiguo lecho de un río que puede permanecer cubierto de agua estancada durante casi todo el año. Puede tener forma de media luna, que se desarrolla por procesos naturales de dinámica fluvial como la divagación del cauce. Ver corte de meandros. Madurez del río: zona intermedia del río caracterizada por tener muchos meandros, ancho del valle equivalente al ancho de la campana del meandro, equilibrio entre los sedimentos que son removidos del cauce y los que son depositados. La energía del río se consume en profundizar y ampliar el cauce. Material aluvial: partículas no consolidadas depositadas por la corriente en el cauce, las zonas de inundación, los deltas o los abanicos fluviales. Material coluvial: proveniente del desprendimiento de laderas. Material cohesivo: partículas muy pequeñas de arcilla o limo que ofrecen resistencia al flujo de agua dependiendo de las fuerzas cohesivas. Material granular: partículas sueltas como arena o gravas. La fuerza que un líquido debe hacer para mover las partículas es función del peso de cada partícula y del coeficiente de fricción interna. Material rocoso: formación sólida que no es usualmente movida o erodada por una corriente de agua, al menos durante el tiempo de vida útil de una estructura. El material rocoso puede comportarse como granular si está fracturado y la energía del flujo es muy alta.

ANEXO 1. GLOSARIO


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Meandro: curva individual de una corriente sinuosa situada entre puntos de inflexión de curvas contiguas.

Medidas de control fluvial: acción o estructura que sirve para prevenir problemas de erosión, socavación o sedimentación. Ver estructuras de control fluvial. Migración: cambio en la posición de un cauce por erosión lateral de una banca y simultáneamente agradación de la opuesta. Ocurre dentro de las zonas bajas inundables y puede afectar poblaciones, puentes, presas, etc. Un ejemplo de migración lateral de la corriente se presenta en las curvas de meandros en que la capacidad de arrastre de los sólidos es mayor en la parte externa que en la parte interna lo que tiene gran influencia sobre la migración de la corriente. La migración también se puede dar en sentido longitudinal. La migración propicia la formación de madreviejas y de nuevos meandros.

Modelo físico: representación física a escala que trata de simular el comportamiento de un fluido, esencialmente del agua. Modelo matemático: representación simbólica del comportamiento de un fluido usando ecuaciones matemáticas. Morfología fluvial: ver geomorfología.

ANEXO 1. GLOSARIO


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Momentum o cantidad de movimiento: el momentum de un fluido que pasa a través de una sección transversal en la unidad de tiempo es el producto de la masa por la velocidad.

Movimiento incipiente de sedimentos: condición para la que el flujo de agua está a punto de empezar a mover las partículas de sedimento. Muros deflectores: serie de espolones cortos y bajos hechos de piedra o de otro material resistente a la erosión, colocados para controlar la estabilidad del cauce y también para mejorar las condiciones de navegación. Permiten el paso del agua sobre la estructura para deflectarla y direccionarla hacia el cauce alejándola de las laderas.

Nivel de aguas máximas: máximo nivel que puede alcanzar el agua correspondiente, por ejemplo, al caudal máximo considerado en el diseño de una estructura. Nivel medio o normal del agua: nivel del agua que prevalece durante la mayor parte del año. Número de Froude: número adimensional que representa la relación entre las fuerzas inerciales y las fuerzas gravitacionales. Números de Froude altos indican velocidades altas y gran potencial de socavación.

FV

ghr =

QVρβ´Momemtum =

ANEXO 1. GLOSARIO


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Número de Reynolds: número adimensional que representa el efecto de la viscosidad en relación con la inercia del flujo.

Re =VL

υ

Obras de control fluvial: ver estructuras de control fluvial. Obras marginales: obras para proteger directamente la banca de los ríos, tanto en curvas como en tramos rectos. Evitan el contacto directo de las líneas de corriente de alta velocidad con los materiales de la banca de modo que estos no se laven. Pueden ser: recubrimientos de taludes, retardadores de velocidad, tablestacas, pantallas, muros, enrocados, diques, muelles.

Obras transversales: obras cuya finalidad es la de desviar las líneas de corriente de las orillas hacia el centro del lecho. También sirven para recuperar orillas perdidas en curvas cóncavas y servir para centrar canales en los cruces de ríos navegables. Existen algunas obras transversales que unen las orillas opuestas y sirven para regulación de caudales, disminuir pendientes y atrapar sedimentos, tales como las presas de retención de sedimentos. Las obras transversales mas conocidas son los espolones y su función principal es la de proteger la banca exterior de las curvas. Otras son las traviesas de fondo. Onda corta: onda normal. En radio, tiene una longitud entre 10 y 50 m o 200 a 550 m. Onda larga: en radio, tienen longitud de 1000 m. Ondas estacionarias: forma en que el lecho adopta aproximadamente una forma sinuosoidal. Aunque las partículas se muevan aguas abajo, las ondulaciones pueden permanecer en el sitio o también pueden moverse. Las ondas estacionarias mantienen su forma durante algún tiempo. El coeficiente de rugosidad de Manning varia entre 0.011 y 0.016.

Pantanos: suelos que permanecen cubiertos de agua durante la mayor parte del año, impropios para la agricultura.

ANEXO 1. GLOSARIO


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Patrón de alineamiento de un canal: representa la forma en planta de un cauce. Pendiente: inclinación del fondo de un cauce. Caída por unidad de longitud de la línea al centro de un canal. Pendiente crítica: pendiente del canal que mantiene un determinado caudal con una profundidad uniforme y crítica. Pendiente subcrítica: pendiente menor que la crítica que mantiene un determinado caudal con una profundidad uniforme y mayor que la crítica. Pendiente supercrítica: pendiente mayor que la crítica que mantiene un determinado caudal con una profundidad uniforme y menor que la crítica. Pentápodo: sistema de protección de bancas construido en concreto pre-fabricado de cinco brazos unidos centralmente. Estos brazos tienen el objetivo de reducir las fuerzas erosivas de las ondas que se aproximan a las orillas. Poseen gran permeabilidad. Su aplicación inicial fue en la protección de costas para resistir las altas fuerzas erosivas generadas por el oleaje y en menor grado se han usado para protección de laderas de ríos. Pérdida de energía: energía que se consume en vencer las resistencias al flujo causadas por la fricción entre partículas de fluido, entre el fluido y las fronteras sólidas y por resistencias locales. Realmente, la energía hidráulica no se pierde sino que se transforma principalmente en calor.

∑hp = ∑hf + ∑hl

ANEXO 1. GLOSARIO


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Pérdida de energía por fricción: debida al contacto entre el fluido y la frontera sólida del conducto y entre partículas de agua, si el régimen del flujo es turbulento. Constituyen usualmente las pérdidas mayores de energía. Pérdida de energía local: se produce por aditamentos o accesorios que cambian la dirección o la geometría del conducto. Constituyen usualmente las pérdidas menores de energía. Perfil de flujo: representa la variación de las profundidades del agua a lo largo de un cauce. Perfil altimétrico de la corriente: relaciona la pendiente longitudinal del cauce con características del material del lecho. Permite identificar posibles controles estructurales. Perfil longitudinal: perfil de un cauce dibujado a lo largo de su línea al centro. El dibujo incluye las elevaciones de la superficie del agua y/o de su thalweg en el eje vertical y la distancia en el eje horizontal en escalas convenientes. Perímetro mojado: longitud de la línea del lecho del cauce en contacto con el fluido. Piedra: fragmento de roca con tamaño mayor a 250 mm. (Sistema de Clasificación Unificada de Suelos EUA). Pila: elemento que hace parte de la infraestructura para la cimentación de un puente.

ANEXO 1. GLOSARIO


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Pilote: elemento alargado, usualmente de madera, concreto o acero, que sirve como componente estructural de la cimentación de un puente. Plano, planicie o zona de inundación: zonas bajas, aluviales y casi planas a lo largo de un cauce, que están sujetas a inundación durante crecientes. Ponteadero: lugar donde se proyecta o está construido un puente. Presa: estructura hidráulica de contención que permite conseguir niveles de inundación previstos y el embalsamiento de las aguas. Ver estructuras de contención. Presas de retención de sedimentos: estructuras utilizadas para la corrección y estabilización de los torrentes con el fin de regular el flujo del agua y los sedimentos transportados, mediante la construcción de presas pequeñas escalonadas a lo largo del cauce. Se tiene como objetivo final la transformación de un curso natural de agua, caracterizado por una fuerte pendiente continua, en otro provisto de una serie de pequeñas presas implantadas a lo largo del cauce, que lo convierten en una especie de escalonamiento constituido por tramos con pendientes menores a la original, seguidos de saltos o caídas. El poder destructivo del flujo del agua y los sedimentos, que anteriormente se precipitaban pendiente abajo por el cauce natural, queda muy disminuido, o eliminado, al ser transformado dicho flujo en otro de menor velocidad, que va disipando gradualmente su energía en las caídas sucesivas a lo largo del torrente. Profundidad crítica: límite entre flujo subcrítico y supercrítico para el que la energía específica es mínima. Profundidad de socavación: distancia vertical que el fondo de una corriente desciende por remoción de sedimentos con relación a un nivel de referencia o del terreno original. Profundidad hidráulica: relación entre el área mojada y el ancho de la superficie libre del agua. En cauces muy anchos es aproximadamente igual a la profundidad del fluido. Profundidad normal: profundidad correspondiente a condiciones de flujo uniforme. Profundidad media: profundidad del agua que se presenta durante la mayor parte del año. Puente: estructura erigida sobre una depresión o una obstrucción como un cuerpo de agua, que forma parte de una carretera o ferrocarril para conducir algún tipo de tráfico.

ANEXO 1. GLOSARIO


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Puente de alivio: abertura en el terraplén o en la zona de inundación construida en uno o en ambos lados del puente principal para permitir el paso del flujo sobre las laderas. Punto duro o fijo: protección de un cauce en que el material natural erosionable es removido de la banca de un cauce y reemplazado por piedra o arcilla compactada. Algunos puntos fijos penetran una distancia corta en el cauce para alejar corrientes erosivas de las bancas. Puntos fijos también ocurren en la naturaleza cuando el flujo de agua remueve materiales sueltos dejando expuestos materiales no erosionables.

Radar: aparato para detectar la posición y distancia de una superficie por medio del tiempo de viaje de ida y vuelta de ondas radio-eléctricas o herzianas, o sea aquellas generadas por una corriente oscilatoria. Radio hidráulico: relación del área mojada con respecto a su perímetro mojado. En cauces muy anchos es aproximadamente igual a la profundidad del fluido. Recalce: apuntalamiento y relleno del cimiento de una estructura socavada. Rectificaciones: ver corte de meandros. Régimen: modelo general de variación alrededor de una condición media. Régimen de flujo laminar: se presenta cuando las fuerzas viscosas son muy fuertes con relación a las fuerzas inerciales. En el flujo laminar, las partículas de agua se mueven en trayectorias suaves definidas o líneas de corriente y las capas de fluido con espesor infinitesimal parecen deslizarse sobre capas adyacentes.

ANEXO 1. GLOSARIO


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Régimen de flujo turbulento: se presenta cuando las fuerzas viscosas son débiles con relación a las fuerzas inerciales. En el flujo turbulento, las partículas de agua se mueven en trayectorias irregulares, que no son suaves y fijas.

Régimen de flujo en transición: representa un estado mixto entre los regímenes de flujo laminar y turbulento.

Régimen inferior del flujo o régimen de flujo bajo: se caracteriza por tener alta resistencia al flujo y bajo transporte de sedimentos. El fondo del cauce presenta configuraciones como lecho plano y sin transporte, rizos, o dunas. Estas formaciones no se reflejan en la superficie. Régimen superior del flujo o régimen de flujo alto: presenta baja resistencia al flujo y alto transporte de sedimentos. El cauce presenta configuraciones como ondas estacionarias o antidunas y su efecto se refleja en la superficie. Régimen de transición de flujo: existe en el cauce cuando el fondo presenta configuraciones como lecho plano con transporte. La configuración del lecho es errática. Remanso o curva de remanso: incremento en la elevación de la superficie del agua hacia aguas arriba del estrechamiento de un cauce debido a la construcción, por ejemplo, de un puente o de una presa. Remoción en masa: perdida de materiales por deslizamiento o erosion de laderas. Resalto hidráulico: flujo rápidamente variado que se presenta cuando se pasa de flujo supercrítico a subcrítico y se caracteriza por una elevación abrupta de la superficie del agua. El italiano Bidone realizó las primeras investigaciones experimentales en 1818. Retardadores de velocidad: estructuras permeables, comúnmente construidas en y paralelas a la pata del talud de la orilla para ofrecer protección en la base, reduciendo las velocidades laterales por desplazamiento de las líneas tangenciales de corriente de la banca. Pueden ser hechos de pilotes metálicos, de concreto y madera, trinchos sencillos o dobles, enmallados, tetrahedros, vehículos viejos y vagones de trenes.

ANEXO 1. GLOSARIO


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Revestimiento: recubrimiento rígido o flexible colocado en una banca, ladera o terraplén como protección contra la erosión y socavación lateral para que la corriente no pueda erodar el material del talud y del fondo del lecho del río. Entre estos materiales y el del talud de la banca se coloca un filtro para evitar que las partículas finas pasen por las aberturas de la protección. Por extensión, se aplica también a la protección del lecho de un cauce. Los recubrimientos se pueden hacer de materiales varios, entre ellos, revegetalizaciones, losas de concreto, gaviones, colchacretos, bolsacretos y enrocados.

Ribereño: perteneciente o relacionado con el río. Riesgo: grado de pérdida esperada debido a la ocurrencia de un evento en particular y definida como el producto de la amenaza y la vulnerabilidad. Río: corriente de agua bastante considerable que desemboca en otra o en el mar. Rizos: forma de lecho con ondulaciones triangulares de pendiente suave en la cara de aguas arriba y pendiente natural del material en la cara de aguas abajo. La longitud varía entre 12 cm y 60 cm, y la altura entre 0.6 cm y 6 cm. Su distribución en el lecho es irregular. El coeficiente n de Manning varía entre 0.018 y 0.030. Se forman si el tamaño del sedimento es menor que 0.5 mm. Las partículas se transportan principalmente en el fondo del lecho. Cuando el material consiste de arena muy fina y las velocidades del flujo son bajas, los rizos se conservan y no se vuelve a condición de lecho plano. Los rizos causan mínima alteración en la superficie del agua.

ANEXO 1. GLOSARIO


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Saltos y pozos: forma de lecho em que alternan saltos formados por material granular grueso y pozos.

Sección de control: representa la sección transversal de un cauce en donde se tiene una relación definitiva entre el nivel y el caudal del flujo. Sección transversal: diagrama a través de un cauce que ilustra las bancas, el lecho y la superficie del agua.

Sedimentación: ver agradación. Sedimentos: partículas que una corriente lleva por deslizamiento, rodamiento, o saltación, ya sea en suspensión o sobre el fondo del lecho. Los sedimentos tienen su origen en el lecho, en las laderas del río y en la cuenca hidrográfica. Tres clases de materiales se distinguen en un cauce natural considerando únicamente la resistencia que ofrecen a ser transportados por una corriente: materiales no cohesivos o granulares, materiales cohesivos y rocas.

ANEXO 1. GLOSARIO


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Sinuosidad: Es la relación que existe entre la longitud del thalweg y la longitud del valle. Según el valor de la sinuosidad (S = l/L) los cauces pueden ser: rectos si 1.0 < S < 1.05, sinuosos si 1.06 < S < 1.25, meándricos si 1.26 < S < 2.0 y altamente meándricos si S > 2.0.

Sistema fluvial: sistema natural de ríos consistente de (1) una cuenca hidrográfica, área de escurrimiento u origen de sedimentos, (2) tributarios y cauces principales o zonas de transferencia de sedimentos y (3) abanicos aluviales, valles de relleno y deltas o zonas de depósitos de sedimentos. Sitio crítico: zona de un río que presenta cierto grado de inestabilidad ya sea en sentido horizontal o vertical, o que está sujeta a inundaciones, pudiendo llegar a afectar el entorno. Socavación: resultado de la acción erosiva del flujo de agua que arranca y acarrea material del lecho y de las bancas del cauce, usualmente considerada localizada, por ejemplo, alrededor de una estructura hidráulica. Socavación a largo plazo: tendencia a la degradación que el lecho presenta a lo largo del tiempo debido a causas externas, ya sean naturales o inducidas por el hombre, pero sin tenerse en cuenta eventos extremos o crecientes. Por no ser de naturaleza transitoria, o sea que no se presenta durante crecientes, la socavación a largo plazo se considera de tipo permanente. Un cauce tiende a degradarse, por ejemplo, aguas abajo de presas y en zonas de corte de meandros. Socavación general: descenso generalizado del fondo del río como consecuencia de una mayor capacidad de la corriente para arrastrar y transportar sedimentos del lecho en suspensión durante crecientes. Ocurre a todo lo largo del río y no necesariamente se debe a factores humanos como la construcción de un puente o de otra estructura. La socavación general más común es debida a la

ANEXO 1. GLOSARIO


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contracción del flujo que ocasiona la remoción de material a través de todo o casi todo el ancho del cauce. La socavación general (transitoria) difiere de la socavación a largo plazo (permanente) puesto que al ocurrir durante crecientes se considera de carácter transitorio o cíclico. Otras causas de socavación general resultan de las características relacionadas con la corriente (recta, meándrica o entrenzada), controles variables del flujo aguas abajo, flujo en codos, confluencias, etc.

Socavación por migración de la corriente: ver migración. Socavación general por contracción: socavación del lecho de un cauce debido a la aceleración del flujo causada principalmente por la disminución del ancho del flujo por estribos de puentes y espolones o por el cambio en el control aguas abajo de la elevación de la superficie del agua.

ANEXO 1. GLOSARIO


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Socavación local: causada por la deflexión de las líneas de corriente, la turbulencia, la aceleración del flujo y los vórtices resultantes inducidos por la obstrucción al paso del agua debido a pilas, estribos, diques, terraplenes de acceso a un puente. Se presenta también en la punta de los espolones o aguas abajo de presas.

Socavación total en el cruce de un puente: constituida por la socavación o degradación a largo plazo, la socavación general por contracción u otras causas, la socavación local en pilas y estribos y la migración lateral de la corriente. Socavación en lecho móvil: existe transporte de sedimentos del lecho desde aguas arriba hasta el sitio del ponteadero y por lo tanto parte de este sedimento queda atrapado en el hueco de socavación. En este caso, la socavación alcanza equilibrio cuando la cantidad de material que es transportado iguala la cantidad de material que es removido. Socavación en agua clara: no existe transporte de sedimentos del lecho desde aguas arriba al sitio del ponteadero y por lo tanto no hay reabastecimiento de sedimentos en el hueco socavado. La socavación alcanza equilibrio cuando el esfuerzo cortante en el lecho es menor que el requerido para el inicio del movimiento de las partículas, o sea cuando el flujo no puede remover mas partículas del hueco formado. Sonar: aparato de detección de la posición y distancia de una superficie por medio del tiempo de viaje de ida y vuelta de ondas de ultrasonido desde un transductor. La velocidad del sonido en aire es de 340 m/s y en agua es de 1425 m/s. Thalweg: línea que se extiende a lo largo del cauce siguiendo la parte mas profunda del fondo, en donde las velocidades son usualmente mayores.

ANEXO 1. GLOSARIO


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Tablestaca: estructura formada por elementos prefabricados, usualmente metálicos, hincados en el suelo.

Traviesa de fondo: estructura usualmente de enrocado que se construye perpendicular al flujo y a lo largo de las partes profundas en las curvas forzadas, buscando con ella disminuir las fuerzas erosivas del agua, controlar la degradación del cauce y proteger la pata de la orilla.

Tetrápodo: sistema de protección de bancas construido en concreto pre-fabricado de cuatro brazos unidos centralmente, con cada lado haciendo un ángulo de 109.5 grados con relación a los otros tres. Estos brazos tienen el objetivo de reducir las fuerzas erosivas de las ondas que se aproximan a las orillas y poseen gran permeabilidad. Su aplicación inicial fue en la protección de costas para resistir las altas fuerzas erosivas generadas por el oleaje y en menor grado se han usado para protección de laderas de ríos.

ANEXO 1. GLOSARIO


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Tiempo o período de retorno: tiempo en años para el cual una creciente se supera al menos una vez en promedio. Es el inverso de la probabilidad de ocurrencia. Tramo: segmento de una corriente que se selecciona para propósitos de un estudio. Tubería: conducción que funciona a flujo libre o a presión. Su construcción implica el desmantelamiento de las capas superiores del terreno y son preferibles a un canal en topografías difíciles o con vegetación tupida.

Túnel: conducción que funciona a flujo libre o a presión. No producen el desmantelamiento de las capas superiores del terreno y se usan en topografías de alta montaña. Ultrasonido: sonido de frecuencia vibratoria muy elevada. Vejez del río: zona final del río de bajas pendientes, velocidades bajas y caudales altos, con ancho del valle mucho mayor que el ancho de la campana del meandro, amplia llanura de inundación con amplios sistemas de meandros y bajas colinas. El cauce transcurre en estratos aluviales de gran espesor. La tendencia del cauce es a ampliarse. Velocidad de caída de una partícula: máxima velocidad que la partícula alcanza cuando cae libremente en agua. Velocidad media del flujo: velocidad del flujo en una sección transversal dada por la relación entre el caudal y el área mojada. Velocidad crítica del flujo: velocidad que corresponde a flujo crítico. Velocidad crítica para inicio de transporte de sedimentos: máxima velocidad del flujo que no produce erosión de un cauce. Vertedero: estructura construida en un cauce para controlar el nivel del agua o aforar el caudal.

ANEXO 1. GLOSARIO


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Viscosidad cinemática: relación entre viscosidad dinámica y la densidad del fluido. Vórtice: movimiento de partículas de agua a lo largo de una trayectoria circular en la dirección general del flujo. Vulnerabilidad: grado de pérdida de un elemento o grupo de elementos bajo riesgo, resultado de la probable ocurrencia de un evento desastroso. Zanja de pata: exceso de piedra colocado a lo largo de la pata del talud del cauce de manera que se deslice dentro del hueco dejado por la socavación.

Zanjas superiores de piedra: protección consistente en una pequeña zanja de piedra alineada a lo largo de la parte superior del cauce, ya sea colocada en la superficie del terreno, parcial o totalmente enterrada. La banca se va erodando en sentido de la zanja hasta que la desestabiliza y la piedra rueda banca abajo protegiéndola contra más erosión

Zapata corrida: base de una pila o estribo que transmite las cargas directamente al suelo.

ANEXO 1. GLOSARIO


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B. NOMENCLATURA a = ancho de la pila a’ = ancho proyectado de la pila ac = ancho de la cimentación A = área mojada B = ancho de la superficie libre del agua o ancho total del cauce Be = ancho efectivo del cauce descontando el ancho de las pilas si el ángulo de ataque

del flujo al puente es nulo, o el ancho proyectado de las pilas en sentido normal a la corriente si el puente está sesgado

C = coeficiente de velocidad de Chezy CAT = cota de alturas totales CP = cota piezométrica D = diámetro de la partícula de sedimento Dn = diámetro tal que el n por ciento de la muestra en peso tiene partículas con

tamaños menores que Dn. D50 = diámetro 50 del material del lecho de forma tal que la mitad de las partículas (por peso

para muestras de arena, limo o arcilla y por número de elementos para gravas) son mas grandes y la otra mitad son mas pequeños.

D50a = diámetro 50 del lecho acorazado Dmáximo = tamaño máximo representativo del sedimento ds = profundidad de socavación local en pilas o en estribos Ds = profundidad de socavación por contracción DT = profundidad de socavación total E = energía específica Fr = número de Froude g = fuerza debida a la aceleración de la gravedad G = gravedad específica h = y = profundidad del agua hf = pérdida de energía por fricción hl = pérdida de energía local hp = pérdida de energía hidráulica H = energía hidráulica total por unidad de peso Hs = profundidad del agua después de ocurrida la socavación general HT = profundidad del agua después de ocurrida la socavación total I = Sf = gradiente hidráulico K = coeficiente Ka = factor de corrección por acorazamiento Kc = factor de corrección por la forma del lecho KD = factor de corrección por tamaño del sedimento Kf = factor de corrección por la forma de la pila Kh = factor de corrección por profundidad del flujo

ANEXO 1. GLOSARIO


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Ki = factor de corrección por intensidad del flujo Ks = rugosidad del grano del lecho Kφ = factor de corrección por el ángulo de ataque de la corriente sobre la pila Kσ = factor de corrección por gradación del sedimento Kθ = coeficiente que depende del ángulo de ataque del flujo sobre el estribo l = longitud de la pila lc = longitud de la cimentación L = longitud. Longitud del estribo que se opone al paso del agua. n = coeficiente de rugosidad de Manning n = número de pilas NR = nivel de referencia NAM = nivel de aguas máximas NAB = nivel de aguas bajas NAME = nivel de aguas máximas extraordinarias Ns = número del sedimento P = perímetro mojado P/γ = energía de presión por unidad de peso (cabeza de presión) q = caudal unitario Q = caudal Qd = caudal de diseño Qex = caudal extremo o de supercreciente Qsp = caudal que sobrepasa al puente R = radio hidráulico Re = número de Reynolds S = pendiente de la solera del cauce Sl = carga lavada Sb = carga de lecho total = transporte total de sedimentos Sbb = carga de lecho en el fondo = transporte de lecho en el fondo Sbs = carga de lecho suspendida = transporte de lecho en suspensión Ss = carga en suspensión = transporte en suspensión St = carga total de sedimentos = transporte total de sedimentos t = tiempo Tr = tiempo de retorno V = velocidad del flujo Va = velocidad de acorazamiento Vc = velocidad crítica para inicio de transporte de sedimentos Vca = velocidad crítica de acorazamiento V* = velocidad cortante V*c = velocidad cortante crítica para inicio del movimiento de sedimentos V*ca = velocidad cortante crítica de acorazamiento Ve = velocidad erosiva Vr = velocidad real del flujo Vz = velocidad en la zona debajo del tope de la zapata V2/2g = energía cinética por unidad de peso (cabeza de velocidad)

ANEXO 1. GLOSARIO


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w = velocidad de caída de una partícula de sedimento W = tamaño del hueco de socavación y = h = profundidad del agua yc = profundidad crítica z = distancia desde el lecho hasta el tope de la zapata Z = energía potencial por unidad de peso (cabeza de posición) C. SÍMBOLOS α = coeficiente de distribución de gasto α‘ = coeficiente de energía o de Coriolis β = coeficiente de frecuencia β‘ = coeficiente de momentum, de cantidad de movimiento o de Boussinesq ∆ = densidad relativa φ = ángulo de ataque del flujo sobre la pila γm = peso específico de la muestra de sedimento y agua γs = peso específico de la partícula γ = γw = peso específico del agua µ = factor de corrección por contracción del cauce θ = ángulo de ataque del flujo sobre el estribo ρs = densidad del sedimento ρ = ρw = densidad del agua σg = desviación standard geométrica del sedimento Σ = sumatoria τ = esfuerzo cortante sobre el lecho τc = esfuerzo cortante crítico ν = viscosidad cinemática

Glosario (Geomorfologia e Hidraulica Fluvial)

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